[发明专利]一种漫反射结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种漫反射结构及其制备方法，包括一个超薄金属箔基体，所述超薄金属箔基体被压制成型为三维微结构阵列；该结构具有将平行入射光实现漫反射的功能，防止高强度的镜面反射光对周围环境的影响。另外，在所述超薄金属箔微结构上制备多层功能薄膜，能够实现对入射光的吸收和漫反射功能，从而极大地减弱反射光的强度；该结构成本低廉、工艺简单，且质量轻。

技术领域

本发明属于金属加工成型、镀膜及强激光防护领域，具体涉及一种漫反射结构的几何结构、材料结构、功能设计及制备方法。

背景技术

漫反射是指投射在粗糙表面上的平行光无规则地向各个方向反射的现象。许多物体，如植物、墙壁、衣服等，由于其表面“粗糙”的微结构，使得其表面上任一点的法线方向不一致，造成平行的太阳光被这些表面反射后，弥散地射向不同方向，所以我们能从不同方向观察到这些物体。

在强激光应用领域，强激光在光滑表面的镜面反射使得反射光的能量仍然很高，有可能对现场人员、设备或环境造成伤害。因此，如果在强激光使用场所的镜面防护位置安装漫反射结构的屏蔽罩，从而能够将投射到其上的强激光实现漫反射，将强激光的能量各向同性地均匀分散到整个空间，从而避免了镜面反射强激光对周围环境的伤害。如果屏蔽罩上制备有能吸收相应波长激光的功能材料，则漫反射出的激光的能量将进一步减小，进而起到强激光防护的目的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为解决现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种漫反射结构，包括：超薄金属箔基体；所述超薄金属箔基体被压制成型为三维微结构阵列。

优选的是，所述三维微结构阵列为微结构单元按一定规律周期、准周期或完全无规排列且布满整个二维平面的微结构阵列。

优选的是，所述微结构单元为具有多边形、圆形、椭圆形、曲边多边形棱柱的内截曲面结构中的任意一种或多种的组合。

优选的是，所述内截曲面结构为球面、椭球面、抛物面结构中的任意一种。

优选的是，所述三维微结构阵列的每一个微结构单元之间的连接是直接的刚性连接或通过曲面过渡圆滑连接。

优选的是，所述超薄金属箔基体在成型后的整体外观呈平面、半圆柱面、半球面、半椭球面、抛物面中的任意一种；所述超薄金属箔基体的厚度为10～100微米；所述超薄金属箔基体为纯金属材料、合金材料、其他非金属材料表面上沉积高反射率薄膜材料中的任意一种。

优选的是，所述超薄金属箔基体的表面制备多层功能薄膜。

优选的是，所述多层功能薄膜包括设置在超薄金属箔基体一面的CH绝缘层和设置在超薄金属箔基体另一面的CH吸收层和Al反射层；所述CH绝缘层的厚度为8～12微米、超薄金属箔基体的厚度为35～60微米、CH吸收层的厚度为8～12微米、Al反射层的厚度为18～22纳米。

本发明还提供一种如上述的漫反射结构的制备方法，包括：将超薄金属箔基体放置于一对成型模具之间，以10～30微米/秒的速率缓慢稳定地推进压机，精确调节模具间隙为30～70微米，在工作压强5～10兆帕下保持4～6分钟，实现压制成型；之后利用激光切割机将成型后的超薄金属箔基体切割成特定的形状。